Парадокс лифта (физика)

Эта статья о парадоксе лифта в ареометре. О парадоксе лифта в транспортном устройстве см. Парадокс лифта .

Парадокс лифта относится к ареометру, помещенному на «лифт» или вертикальный конвейер, который, перемещаясь на разные высоты , изменяет атмосферное давление . В этой классической демонстрации плавающий ареометр остается в положении равновесия . По сути, ареометр измеряет удельный вес жидкостей независимо от барометрического давления. Это связано с тем, что изменение давления воздуха распространяется на всю колбу ареометра. Погруженная часть колбы воспринимает силу, передаваемую через жидкость, таким образом, ни одна часть устройства не воспринимает результирующую силу, возникающую в результате изменения давления воздуха.

Парадокс лифта — это точка противоречия между ньютоновской теорией гравитации и . основными идеями теории относительности Эйнштейна Это парадокс, если говорят, что плавучесть ареометра зависит от веса жидкости, которую он вытесняет. При более высоком барометрическом давлении жидкость занимает немного меньший объем, и, следовательно, можно считать, что более плотная жидкость имеет более высокий удельный вес. Однако ареометр также вытесняет воздух, а высота над уровнем моря одинаково влияет на вес жидкости и воздуха.

Картезианские дайверы

У декартового дайвера , с другой стороны, есть внутреннее пространство, которое, в отличие от ареометра, не является жестким и, таким образом, может изменять свое смещение, поскольку увеличение внешнего давления воздуха сжимает воздух в дайвере. Если бы дайвера вместо того, чтобы поместить в классическую пластиковую бутылку, погрузили бы в колбу на лифте, дайвер отреагировал бы на изменение давления воздуха. Точно так же это повлияет на нежесткий контейнер, такой как игрушечный воздушный шар, а также на грудную клетку аквалангиста , и такие системы будут различаться по плавучести. Стеклянный ареометр остается жестким при нормальном давлении для всех практических целей.

Ареометр в ускоряющейся системе отсчета

Ускорение лифта вверх или вниз, пока результирующая сила направлена ​​вниз, также не изменит точку равновесия ареометра. Сила ускорения действует на ареометр точно так же, как на равную массу воды или другой жидкости.